ما مدى السُمك الذي يمكن أن تقطعه آلة قطع الألياف بالليزر؟

في الأسبوع الماضي، دخل رجل إلى متجرنا حاملاً قطعة من صفيحة فولاذية مقاس 25 ملم. 'يقول صديقي أن الليزر الخاص بك يمكنه قطع هذا. أعتقد أنه مستمتع به'

أحصل على هذا كثيرا. لدى الناس فكرة أن الليزر مخصص للصفائح المعدنية الرقيقة، ربما يصل طولها إلى بضعة ملليمترات. إنهم يصورون وحدات سطح المكتب الصغيرة التي شاهدوها على موقع YouTube وهي تقطع الورق والكرتون.

قلت له 'اتبعني'، ثم توجهنا إلى جهاز الليزر الليفي بقوة 3000 واط.

وبعد دقيقتين، كان يمسك بقطعتين مقطوعتين بشكل مثالي من لوحته الفولاذية، ويحدق في الحواف النظيفة كما لو أنه شهد للتو سحرًا.

'كيف يفعل ذلك بحق الجحيم؟'

سؤال جيد. وهو سؤال أجيب عليه كل يوم تقريبًا هنا في ROFER LASER آلة القطع بالليزر.

الإجابة البسيطة (هذا ليس بسيطًا في الواقع)

إليك ما يريد معظم الناس معرفته: ما هي المادة السميكة التي يمكن أن يقطعها الليزر؟

أرقام سريعة:

• الفولاذ الكربوني: يصل إلى 40 مم مع الإعداد الصحيح

• الفولاذ المقاوم للصدأ: حتى 25 ملم

• الألومنيوم: حتى 20 ملم

• النحاس/النحاس: ما يصل إلى 12 مم (وهو أمر مؤلم)

ولكن هذا هو الأمر - هذه الأرقام لا تحكي القصة بأكملها. إن مجرد الليزر على قدرة قطع شيء ما لا يعني أنه يجب عليه قطعه، أو أنك تريد الانتظار حتى ينتهي.

ما لا يخبرك به أحد عن سمك 'الحد الأقصى'.

كان لدي عميل في الشهر الماضي اشترى نظامًا بقدرة 2000 واط خصيصًا لقطع الفولاذ المقاوم للصدأ مقاس 20 مم. من الناحية الفنية، يمكن أن تفعل ذلك. ولكن عندما رأى المدة التي استغرقها الأمر وكيف تبدو الحواف، لم يكن سعيدًا.

-'هذه قمامة'، قال وهو يشير إلى الحافة المقطوعة الخشنة المؤكسدة. 'أداة قطع البلازما الخاصة بي تعمل بشكل أفضل من هذا'

لم يكن مخطئا. كان الليزر يقطع عند حدوده المطلقة - بطيئًا وخشنًا ويحترق عبر غاز النيتروجين الباهظ الثمن بجنون.

إليك ما كان يجب أن أخبره به مقدمًا:

فقط لأن الليزر بقدرة 2000 واط يمكنه قطع 20 مم من الفولاذ المقاوم للصدأ لا يعني أنه ينبغي ذلك . بالنسبة لأعمال الإنتاج، فإن نفس الليزر يكون أكثر سعادة في قطع الفولاذ المقاوم للصدأ مقاس 12-15 مم. أسرع وأنظف وأرخص في التشغيل.

السؤال الحقيقي ليس 'ما هو الحد الأقصى للسمك؟' بل 'ما هو السُمك الذي يمنحني أفضل توازن بين السرعة والجودة والتكلفة؟'

القوة مقابل السُمك - القصة الحقيقية

يعتقد الجميع أن المزيد من الواط = قطع أكثر سمكًا. صحيح، ولكن الأمر ليس بهذه البساطة.

لدي آلة بقدرة 1000 واط تقطع الفولاذ الكربوني بسمك 12 ملم بشكل جميل. يسأل العميل 'إذا حصلت على 2000 واط، هل يمكنني قطع 24 ملم؟'

لا. 2000 واط تقطع حوالي 20 ملم من الفولاذ الكربوني. مضاعفة القوة لا تساوي ضعف السماكة.

لماذا؟ الفيزياء تعترض الطريق. المواد السميكة تعني:

• المزيد من الحرارة لتبديدها

• يصعب على الغاز المساعد تفجير المعدن المنصهر

• يجب أن يظل Beam مركزًا بشكل أعمق في القطع

• كل شيء يصبح أكثر صعوبة

انهيار القوة إلى السماكة في العالم الحقيقي:

ألياف الليزر 1000 واط:

• فولاذ كربوني 10 ملم: يقطع مثل الزبدة، 4 متر/دقيقة

• الفولاذ الكربوني 12 ملم: لا يزال جيدًا، 2.5 متر/دقيقة

• الفولاذ الكربوني 15 ملم: ممكن ولكنه بطيء، 0.8 متر/دقيقة

ألياف ليزر 2000 واط:

• فولاذ كربوني 15 ملم: سريع ونظيف، 3 أمتار/دقيقة

• فولاذ كربوني 20 مم: نوعية جيدة، 1.5 متر/دقيقة

• فولاذ كربوني 25 ملم: ممكن تقنيًا، 0.3 متر/دقيقة (لا تهتم)

انظر النمط؟ هناك مكان مناسب لكل مستوى طاقة.

مواد مختلفة، قواعد مختلفة

الكربون الصلب - السهل

يشبه الفولاذ الكربوني المسترد الذهبي للقطع بالليزر - فهو صديق ويمكن التنبؤ به ويفعل ما تريد.

لماذا يعمل بشكل جيد:

• يمتص الطول الموجي بالليزر بشكل مثالي

• يتأكسد الحديد عندما تضربه بالأكسجين، مما يولد حرارة إضافية

• تخفيضات نظيفة وسريعة

السُمك حسب القوة (ما يعمل فعليًا في الإنتاج):

• 500 واط: 6 ملم بشكل مريح، 8 ملم إذا كنت صبورا

• 1000 واط: 12 ملم طوال اليوم، و15 ملم عند الحاجة

• 2000 واط: 20 ملم لا توجد مشكلة، 25 ملم في بعض الأحيان

• 3000 واط: 25 ملم بسهولة، 30 ملم عند الحاجة

• 4000 واط+: 30 ملم+ وأحبها

الفولاذ المقاوم للصدأ - الشيء الصعب

غير القابل للصدأ هو ذلك الصديق الذي يبدو سهلاً ولكن لديه احتياجات معقدة.

المشاكل:

• محتوى الكروم يعبث بامتصاص الليزر

• لا يوصل الحرارة أيضًا، لذلك يحصل على نقاط ساخنة

• أنت بحاجة إلى غاز النيتروجين (باهظ الثمن) لمنعه من التأكسد

• تخفيضات أبطأ من الكربون الصلب

حدود السماكة الحقيقية:

• 1000 واط: 8 ملم هو الحد العملي

• 2000 واط: 15 ملم إذا لم تكن في عجلة من أمرك

• 3000 واط: 18 ملم بشكل مريح

• 4000 واط: 22 ملم وما فوق

كان لدي عميل يصنع معدات تجهيز الأغذية. مطلوب لقطع 10 مم من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L. اشتريت نظام 1500 واط معتقدًا أنه سيعمل بشكل جيد.

لقد نجحت، ولكن بالكاد. قطع بطيء، استهلاك عالي للغاز، جودة حافة متوسطة. كان ينبغي أن يذهب مع 2000 واط من البداية.

الألومنيوم - الشيء الصعب

الألومنيوم يشبه محاولة قطع مرآة باستخدام مصباح يدوي. إنه يعكس معظم طاقة الليزر إليك.

التحديات:

• عاكس للغاية لطول موجة ليزر الألياف

• الموصلية الحرارية الممتازة تنشر الحرارة حولها

• يحتاج إلى شعاع عالي الجودة وتركيز مثالي

• يتطلب غاز النيتروجين والضغط العالي

ما يعمل في الواقع:

• 1000 واط: 6 ملم كحد أقصى، وهذا ليس ممتعًا

• 2000 واط: 10 ملم إذا كان كل شيء على ما يرام

• 3000 واط: 15 ملم مع الإعداد الصحيح

• 4000 واط: 18 ملم وهذا يدفعها

نصيحة احترافية: إذا كنت تقطع الكثير من الألومنيوم، ففكر في استخدام ليزر ثاني أكسيد الكربون بدلاً من ذلك. الألومنيوم لا يعكس الطول الموجي لثاني أكسيد الكربون بنفس القدر.

النحاس والنحاس - الكابوس

هذه المواد تكره ألياف الليزر. أكرههم.

يعكس النحاس حوالي 95% من طاقة ألياف الليزر. إنه مثل محاولة إذابة الجليد بشمعة.

الحدود الواقعية:

• 2000 واط: 3 ملم من النحاس، وربما 4 ملم من النحاس

• 3000 واط: 6 ملم إذا كنت محظوظًا وماهرًا

• 4000 واط: 8 ملم كحد أقصى، وسوف تحترق عبر المواد الاستهلاكية

بصراحة، إذا كنت تقطع الكثير من النحاس أو النحاس الأصفر، فابحث عن أشعة الليزر ذات الطول الموجي الأخضر أو ​​التزم بالطرق الميكانيكية.

ما الذي يؤثر في الواقع على سمك القطع

جودة الشعاع مهمة أكثر مما تعتقد

أرى العملاء مهووسين بتصنيفات الطاقة بينما يتجاهلون جودة الشعاع. خطأ كبير.

يتم قياس جودة الشعاع بـ M⊃2;. الأدنى هو الأفضل:

• M⊃2; = 1.0: شعاع مثالي، أقصى قدرة على السُمك

• M⊃2; = 1.2: لا يزال ممتازًا، مع انخفاض طفيف في الحد الأقصى للسمك

• M⊃2; = 1.5: انخفاض ملحوظ في قدرة القطع

• M⊃2; > 2.0: انسَ أمر القطع السميك

غالبًا ما يكون لأشعة الليزر الرخيصة جودة شعاع رديئة. قد تحصل على 2000 واط من الطاقة، ولكن مع M⊃2; = 2.5، فإنها تقطع مثل ليزر بقوة 1000 واط بجودة شعاع جيدة.

نوع الغاز والضغط

الأكسجين للصلب الكربوني:

• يخلق تفاعل كيميائي يضيف الحرارة

• يسمح بقطع أكثر سمكا

• سرعات قطع أسرع

• حافة قطع مؤكسدة (داكنة).

النيتروجين للفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم:

• الجو الخامل يمنع الأكسدة

• حواف مقطوعة نظيفة ومشرقة

• يتطلب المزيد من قوة الليزر

• باهظة الثمن - يمكن أن تكلف 0.50 دولارًا أمريكيًا + للدقيقة على القطع السميكة

الهواء المضغوط للأشياء الرقيقة:

• رخيصة ومتوفرة

• يعمل بشكل جيد مع الفولاذ الكربوني الرقيق

• قدرة سمك محدودة

سرعة القطع مقابل السماكة

تريد قطع سميكة؟ أنت ذاهب إلى الانتظار.

مثال على الفولاذ المقاوم للصدأ مقاس 15 مم على ليزر بقوة 2000 وات:

• 4 م/دقيقة: حواف خشنة، تحتاج إلى الكثير من التنظيف

• 2 م/دقيقة: نوعية جيدة، الحد الأدنى من التنظيف

• 1 م/دقيقة: نوعية ممتازة، جاهزة للحام

• 0.5 م/دقيقة: حواف مثالية، ولكن من لديه الوقت لذلك؟

تجد معظم محلات الإنتاج مكانها المثالي بحوالي 2 م/دقيقة.

أمثلة حقيقية من متجرنا

الحالة 1: الشركة المصنعة لقطع غيار الشاحنات

الحاجة: قطع دعامات من الفولاذ الكربوني مقاس 12 مم المادة: فولاذ كربوني A36، سطح مقياس مطحنة النظام: ألياف ليزر 1500 وات النتيجة: سرعة قطع 3.2 م/دقيقة، حواف نظيفة، لا حاجة إلى عمليات ثانوية

كان مقياس المطحنة هو الجزء الصعب. تقطع المواد المتسخة دائمًا بشكل أبطأ وأكثر خشونة من المواد النظيفة.

الحالة 2: الأعمال المعدنية المعمارية

الحاجة: قطع ألواح من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاس 8 مم بأنماط معقدة المادة: 304 غير القابل للصدأ، تشطيب مصقول النظام: ألياف ليزر 2000 وات مع النيتروجين النتيجة: قطع 2.8 م/دقيقة، حواف بجودة المرآة، لا حاجة للتنظيف

استهلاك عالي للنيتروجين (باهظ الثمن)، لكن الجودة كانت تستحق ذلك مقابل أعمالهم المعمارية الراقية.

الحالة 3: العبوات الإلكترونية

الحاجة: قطع مكونات هيكل من الألومنيوم مقاس 4 مم، المادة: ألومنيوم 6061-T6، النظام: ألياف ليزر 1500 وات، النتيجة: سرعة قطع 8 م/دقيقة، جودة حافة جيدة

استغرق بعض تطوير المعلمة لتصحيح الأمر. الألومنيوم أمر صعب، ولكن بمجرد الاتصال به، فإنه ثابت.

كيفية معرفة ما تحتاجه فعلا

الخطوة 1: انظر إلى عملك الحالي

قم بعمل قائمة بكل ما تقطعه في شهر عادي:

• أنواع المواد ودرجاتها

• يتراوح سمك

• كم من كل سمك

• متطلبات الجودة

يتفاجأ معظم الناس عندما يفعلون ذلك. 'اعتقدت أنني قمت بقطع الكثير من المواد مقاس 20 مم، لكنها في الواقع تمثل 5% فقط من عملي.'

الخطوة 2: كن صادقًا بشأن احتياجات الجودة

ليس كل شيء يحتاج إلى حواف مثالية. يتم لحام بعض الأجزاء (لا تهم جودة الحافة كثيرًا). البعض الآخر مرئي (جودة الحافة مهمة كثيرًا).

مستويات الجودة:

• جودة الإنتاج: قطع سريع، الحواف قد تحتاج إلى تنظيف خفيف

• جودة دقيقة: قطع أبطأ، حواف جاهزة للحام

• جودة المرآة: قطع بطيء جدًا، حواف مثالية، بدون معالجة لاحقة

الخطوة 3: النظر في الجدول الزمني الخاص بك

ما مدى صبرك؟ القطع بأقصى سمك يكون بطيئًا.

كان لدي عميل أصر على أنه يحتاج إلى قطع دعامة مقاومة للصدأ مقاس 25 مم 'من حين لآخر'. وعندما أوضحت له أن الأمر سيستغرق 45 دقيقة لقطع دعامة بسيطة، غير رأيه. 'ربما سأشتري تلك الأجزاء السميكة المقطعة مسبقًا'

قرار ذكي.

الأخطاء الشائعة التي يقع فيها الناس

الخطأ الأول: الشراء للاستثناء

'أحتاج إلى قطع الفولاذ المقاوم للصدأ مقاس 20 ملم مرة واحدة في الشهر، لذا أحتاج إلى ليزر بقوة 3000 واط.'

لا، أنت بحاجة إلى ليزر بقوة 1500 واط وعلاقة مع ورشة عمل للقطع السميك العرضي. أرخص بكثير.

الخطأ الثاني: تجاهل حالة المادة

تفترض جميع مخططات السُمك وجود مادة نظيفة وجديدة. غالبًا ما تكون مواد العالم الحقيقي:

• مؤكسد أو تحجيم

• الزيتية أو القذرة

• مطلية أو مغلفة

• مشوه أو متوتر

تقطع المواد المتسخة سمكًا يصل إلى 10-20% كحد أقصى، وتتأثر الجودة.

الخطأ 3: نسيان المواد الاستهلاكية

القطع السميك يأكل المواد الاستهلاكية بشكل أسرع:

• الفوهات تبلى بشكل أسرع

• تتسخ العدسات بشكل أسرع

• المزيد من المساعدة في استهلاك الغاز

• ارتفاع تكاليف الكهرباء

عامل هذه في حسابات التكلفة الخاصة بك.

اقتصاديات القطع السميك

تكاليف النظام حسب الطاقة:

• 1000 واط: 80,000-120,000 دولار

• 2000 واط: 140,000-180,000 دولار

• 3000 واط: 200,000-250,000 دولار

• 4000 واط: 280,000-350,000 دولار

تكاليف التشغيل للفولاذ المقاوم للصدأ 15 مم (في الساعة):

• الكهرباء: 8-15 دولارًا

• غاز النيتروجين: 25-40 دولارًا

• المواد الاستهلاكية: 5-10 دولارات

• العمل: 25-35 دولارًا

• المجموع: 63-100 دولار في الساعة

القطع السميك ليس رخيصًا. تأكد من أنك تقوم بالشحن وفقًا لذلك.

تكنولوجيا جديدة تغير اللعبة

أنظمة الطاقة العليا

أصبحت أنظمة 6000 واط و8000 واط شائعة. يمكنهم قطع:

• 40 ملم + فولاذ كربوني

• 30 ملم + ستانلس ستيل

• 25 ملم + ألومنيوم

لكنهم يكلفون أكثر من 400 ألف دولار ويأكلون الكهرباء بجنون.

تكنولوجيا تشكيل الشعاع

أنظمة جديدة يمكنها تغيير شكل الشعاع أثناء القطع:

• شعاع دائري للثقب

• شعاع بيضاوي الشكل للقطع

• يسمح بقطع أكثر سمكًا بنسبة 20-30% بنفس القوة

توصيل أفضل للغاز

تحسين تصميمات الفوهات وأنظمة توصيل الغاز:

• ضغوط أعلى ممكنة

• تحسين توحيد تدفق الغاز

• انخفاض استهلاك الغاز

• أداء أفضل للمواد السميكة

اختبار المواد الخاصة بك

لا تثق في أوراق المواصفات. اختبر المواد الفعلية الخاصة بك.

نحن نقدم اختبارات القطع المجانية للعملاء المحتملين. أحضر لنا المواد الخاصة بك، وسنوضح لك بالضبط ما هو ممكن.

ما نختبره:

• أقصى قدرة على السماكة

• سرعات القطع العملية

• جودة الحافة بمعايير مختلفة

• معدلات استهلاك الغاز

• معدلات التآكل الاستهلاكية

نتائج الاختبار الأخيرة:

أحضر العميل فولاذًا كربونيًا مقاس 18 مم مع ميزان مطحنة ثقيل:

• قالت ورقة المواصفات 20 مم كحد أقصى لـ 2000 واط

• النتيجة الفعلية: الحد العملي 16 ملم بسبب الحجم

• اشترى العميل نظام 2500 واط بدلاً من ذلك

من الأفضل أن تعرف مقدمًا بدلاً من أن تصاب بخيبة أمل لاحقًا.

الاختيار الصحيح

أسئلة لتطرحها على نفسك:

1. ما هي المادة السميكة التي أقطعها بانتظام؟ (ليس من حين لآخر - بانتظام)

2. ما هي الجودة التي أحتاجها فعلا؟

3. ما مدى السرعة التي أحتاجها للقطع؟

4. ما هي ميزانيتي الحقيقية بما في ذلك التركيب والتدريب؟

5. أين سيكون عملي بعد 3 سنوات؟

أسئلة لطرحها على الموردين:

1. هل يمكنك اختبار المواد الفعلية الخاصة بي؟

2. ما الفرق بين السماكة القصوى والعملية؟

3. ماذا ستكون تكاليف التشغيل الخاصة بي؟

4. ماذا يحدث عندما أحتاج إلى الخدمة؟

5. هل يمكنني التحدث مع عملاء آخرين لديهم تطبيقات مماثلة؟

لماذا نفعل الأشياء بشكل مختلف في ROFER LASER

تبيع لك معظم شركات الليزر آلة وتبتعد. نحن نحل مشاكل القطع.

عمليتنا:

1. افهم طلبك - ما الذي تحاول تحقيقه حقًا؟

2. اختبر المواد الخاصة بك - أحضر لنا عينات، وسنوضح لك ما هو ممكن

3. حساب التكاليف الإجمالية - تكاليف الآلة والتركيب والتدريب والتشغيل

4. خطة للنمو - أين ستكون بعد 2-3 سنوات؟

5. تقديم الدعم المستمر - تحسين المعلمات واستكشاف الأخطاء وإصلاحها والترقيات

ضماننا: إذا لم يقم نظامنا بتقطيع المواد الخاصة بك وفقًا للمواصفات المتفق عليها، فسنقوم بتصحيح الأمر. فترة.

خلاصة القول

ما مدى سمك قطع ألياف الليزر؟ يعتمد ذلك على ما ترغب في قبوله من حيث السرعة والجودة والتكلفة.

لأغلب المحلات التجارية:

• 1000 واط تتعامل مع ما يصل إلى 12 ملم من الفولاذ الكربوني بشكل جميل

• 2000 واط يتعامل مع ما يصل إلى 20 ملم من الفولاذ الكربوني بكفاءة

• 3000 وات + مقابض 25 مم + فولاذ كربوني عند الحاجة

لكن تذكر: مجرد قدرتك على قطع شيء ما لا يعني أنه يجب عليك ذلك . في بعض الأحيان يكون من الأفضل شراء أجزاء سميكة مقطوعة مسبقًا والتركيز على ما يفعله الليزر بشكل أفضل.

في ROFER LASER، نساعدك في العثور على المكان المناسب حيث تكون إمكانيات السُمك وسرعة القطع وجودة الحافة وتكاليف التشغيل كلها منطقية لنشاطك التجاري.

هل تريد معرفة إمكانيات السُمك المناسبة لتطبيقك المحدد؟ أحضر لنا المواد الخاصة بك. سنقوم باختبارها، وسنعرض لك النتائج، وسنساعدك على اتخاذ القرار الصحيح.

لأن الإجابة الصحيحة لا تتعلق بقطع أثخن المواد الممكنة - بل تتعلق بقطع المواد الخاصة بك بكفاءة وبشكل مربح.